益生菌发酵与活性保藏的基础研究

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抗生素的发现给人类的生产、生活带来了巨大变化。但从上世纪40年代,随着抗生素作为饲料添加剂的广泛应用,其种种弊端也逐渐被人们所认识。比如导致动物胃肠道正常菌群失调,产生耐药性和药物残留等副作用,给动物和人类的健康带来很大了危害。于是,国内外许多学者日趋关注和寻找能够克服上述弊端的抗生素替代物,益生菌的研究开发便随之引起各国的重视。 该文从市售益生菌产品中分离筛选得到乳酸菌和酵母菌的优良菌株,从微生物保藏机构购买霉菌。通过对菌株单独发酵特性和保藏条件的研究,确立各种菌株的优化增殖培养条件以及适合的保藏方法,为乳酸菌、酵母菌和霉菌在益生菌中的配伍使用提供应用依据。 实验对样品进行分离筛选,得到一株乳酸菌和酵母菌(编号为Lact.2和Y2),经过形态学和生理生化实验,鉴定为嗜酸乳杆菌(L.acidophilus)和梨生布勒掷孢酵母(Bullerapiricola)。 对嗜酸乳杆菌(L.acidophilus)、梨生布勒掷孢酵母(Bullerapiricola)和米曲霉As3.800的发酵特性进行研究,确立了生长的最佳培养基、pH、温度。嗜酸乳杆菌(L.acidophilus)的培养条件为:蔗糖2%,酵母膏0.5%,大豆蛋白冻0.5%,柠檬酸三铵0.2%,吐温800.1%,K2HPO40.2%,CH3COONa0.5%,MnSO4·4H2O0.025%,MgSO4·7H2O0.058%,pH6.00,35℃;梨生布勒掷孢酵母(Bullerapiricola)为:葡萄糖1%,酵母膏0.3%,大豆蛋白胨0.5%,麦芽汁0.3%,pH5.50,30℃,150r.min-1;米曲霉As3.800为:可溶性淀粉3%,酵母膏0.3%,NaCl0.05%,MgSO4·7H2O0.05%,FeSO40.001%,K2HPO40.1%,pH6.00,30℃,150r.min~。在此培养条件下,乳酸菌活菌数为9.0×109CFU.mL-1,酵母菌活菌数为2.0×109CFU.mL-1,霉菌生物量为19.22mg.mL-1。 对嗜酸乳杆菌(L.acidophilus)、梨生布勒掷孢酵母(Bullerapiricola)和米曲霉As3.800代谢产物对菌体生长的影响进行了研究,在实验条件下,代谢产物基本不影响菌体的生长;对三种菌进行了共培养的初步研究,在厌氧条件下,乳酸菌生物量较高,酵母菌和霉菌生物量较低。鉴于益生菌应用中,乳酸菌的功效占主导地位,酵母菌和霉菌起辅助营养作用,因此,乳酸菌、酵母菌和霉菌的复配使用基本可行。 对乳酸菌和酵母菌进行了液态保藏的研究发现,低pH值环境加快菌体的消亡,中性pH值更适合菌体的存活;冻干保藏的研究表明,10%蔗糖溶液对嗜酸乳杆菌(L.acidophilus)的冻干保护效果最好,10%可溶性淀粉对梨生布勒掷孢酵母(Bullrapiricola)的冻干保护效果最好;一定浓度范围内,保护剂浓度的升高会增加对菌体细胞膜的保护面积,保护效果也随之增加。 通过分离出优良菌株,进行高密度培养,寻找有效的保藏方法,是微生态制剂产业的主要思路和技术关键点。该文对嗜酸乳杆菌(L.acidophilus)、梨生布勒掷孢酵母(Bullerapiricola)和米曲霉As3.800作为微生态制剂配伍菌进行的基础性研究结果,能够为乳酸菌、酵母和霉菌在生产上应用提供理论依据。
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